Диагностика строительных машин / Датчики средств диагностирования строительных машин / Глава 3.0
Эксплуатационно-технические требования, предъявляемые к датчикам средств диагностирования
Техническое состояние составных частей агрегатов машин характеризуется значениями параметров состояния, т. е. таких показателей, которые постепенно изменяются в процессе эксплуатации, и характеризуют в любой момент времени работоспособность агрегата. Различают структурные и диагностические параметры технического состояния. Структурный параметр (например, износ, зазор в сопряжении и др.) непосредственно характеризует техническое состояние объекта; диагностический параметр (например, давление масла в главной масляной магистрали двигателя, содержание окиси углерода в отработавших газах и др.) косвенно отражает техническое состояние. Диагностическим параметром является только такой параметр, который количественно- связан со структурным параметром функциональной, корреляционной или другой зависимостью.
Для оценки технического состояния составных частей агрегатов машин помимо диагностических параметров согласно ГОСТ 20911-75 применяют диагностические признаки (симптомы), которые не имеют количественной функциональной связи со структурными параметрами и служат для допускового контроля технического состояния. Они позволяют давать заключение - «годен» (исправен) или «негоден» (неисправен) элемент (составная часть) агрегата в данный момент времени. Например, износ шатунных и коренных подшипников двигателя оценивается по величине шумов и стуков. Диагностический признак становится диагностическим параметром, когда устанавливается его количественная связь со структурным параметром.
Совокупность структурных параметров агрегата, определяющих подмножество его технических состояний, обусловливает работоспособность его составных частей. Выбор контролируемых структурных параметров базируется на анализе известного потока отказов и неисправностей составных частей агрегатов машины в эксплуатации и последствий этих отказов. По результатам анализа, используя вероятностный, технико-экономический и другие критерии, обосновывают подлежащую контролю совокупность структурных и соответствующих им диагностических параметров.
С помощью средств технического диагностирования осуществляют контроль параметров (структурных или диагностических) технического состояния систем, узлов и сопряжений агрегата. Но средства технического диагностирования имеют ряд принципиальных особенностей по сравнению с общепромышленными измерительными средствами, связанных с особенностями самих машин как объектов диагностирования, особенностями условий диагностирования В основном это обусловлено спецификой машин, представляющих собой сложные, с многоэлементной структурой объекты диагностирования, техническое состояние которых в каждый момент времени определяется совокупностью параметров, различных по виду физической величины (давление, температура и расход жидкостей и газов; уровни вибраций, стуков и шума в узлах; зазоры в сопряжениях; напряжения, токи, сопротивления в элементах электрооборудования и др.), характеру и скорости ее изменения во времени.
Контролируемые параметры технического состояния чаще всего имеют нестационарный характер (статодинамические и динамические, периодические и апериодические процессы, различные по форме сигналов, их амплитуде, длительности и частоте следования), а режимы диагностирования (скоростные, тепловые и др.), в свою очередь, характеризуются наличием неустойчивых состояний по времени. Большая номенклатура тракторов, комбайнов, автомобилей и других машин, близких по техническим параметрам, но различных по конструктивному исполнению, их низкая контролепригодность, широкие диапазоны изменений параметров технического состояния на различных марках машин, наличие специфических условий диагностирования, обусловленных влиянием комплекса воздействующих на средства технического диагностирования эксплуатационных факторов (вибрационные и ударные нагрузки, повышенная влажность и запыленность воздуха, наличие паров бензина, брызг масла и дизельного топлива, значительные перепады температур и др.) и взаимовлиянием одних узлов (механизмов, систем) на другие (например, на процессы сгорания и газообмена в двигателе внутреннего сгорания оказывают влияние процессы топливоподачи, состояние цилиндропоршневой группы и механизма газораспределения) вызывают дополнительные требования к методам и средствам диагностирования.
В процессе эксплуатации машины имеют место ряд физико-химических необратимых процессов, чаще всего случайного характера, которые вызывают нарушение работоспособности их элементов, узлов и систем. Поэтому каждый агрегат машины, как объект диагностирования, в данный момент времени имеет определенное, характерное только для него состояние. В этом состоит трудность выбора унифицированной номенклатуры диагностических операций и последовательности их выполнения.